(57)【要約】【課題】放電管に使用される封止金属体を直線状に矯正する治具、これにより矯正された封止金属体及びこれを使用した放電管を提供する。【解決手段】本発明は、ガラスバルブ両端部に封止される封止金属体６を直線状に矯正する治具１であって、封止金属体６を横方向に固定するための嵌入溝４、５をそれぞれ設けた第１の治具２及び第２の治具３を有し、前記第１の治具２又は前記第２の治具３の何れか一方の前記嵌入溝に前記封止金属体６を嵌入させて固定し、他方の治具により前記封止金属体６を押圧することで該封止金属体６を直線状に矯正することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブ両端部に封止される封止金属体を直線状に矯正する治具であって、前記封止金属体を長手横方向に嵌入し固定するための嵌入溝をそれぞれ設けた第１の治具及び第２の治具を有し、前記第１の治具又は前記第２の治具の何れか一方の前記嵌入溝に前記封止金属体を嵌入させて固定し、他方の治具により前記封止金属体を押圧することで当該封止金属体を直線状に矯正することを特徴とする封止金属体の矯正治具。
【請求項２】
請求項１記載の矯正治具により矯正された封止金属体で、第１の金属体と、これに溶接される第２の金属体と、前記第１の金属体と前記第２の金属体とを溶接接合された接合部とからなる封止金属体。
【請求項３】
ガラスバルブと、このガラスバルブ内面に形成される蛍光被膜と、前記ガラスバルブの両端部に、第１金属体がガラスバルブ内に位置し第２金属体がガラスバルブ端より突出して封止される請求項２記載の封止金属体の一対と、前記ガラスバルブ内に位置した前記封止金属体の第１金属体の先端部に取付けられる電極と、前記ガラスバルブ内に封入される希ガスと、前記ガラスバルブ内に拡散封入される水銀とからなる冷陰極放電管。
【請求項４】
ガラスバルブと、このガラスバルブの両端部に、第１金属体がガラスバルブ内に位置し第２金属体がガラスバルブ端より突出して封止される請求項２記載の封止金属体の一対と、前記ガラスバルブ内で前記封止金属体の少なくとも一方に取付けられる金属体と、前記ガラスバルブ外表面に形成される導電性のトリガー電極と、前記ガラスバルブ内に封入される希ガスとからなる閃光放電管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の光源や写真撮影用の人工光源として多用されている放電管に使用される封止金属体及びそれを使用した放電管に関し、特に封止金属体の矯正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の光源として使用される従来の放電管として、特許文献１に開示されている冷陰極放電管がある。図５はその冷陰極放電管の断面図である。図５において、冷陰極放電管１３は、放電用ガス（アルゴンガスとネオンガスを混合した希ガス等及び水銀蒸気等）を封入したガラスバルブ１４と、ガラスバルブ１４の両端にビードガラス１６、１６を介して封止される一対の封止金属体６、６と、封止金属体６、６の先端部に取り付けられる有底筒形状の一対の電極１５、１５と、ガラスバルブ１４の内面に形成される蛍光被膜１７とで構成される。
【０００３】
また、写真撮影用の人工光源として使用される放電管の従来例として、特許文献２に開示されている閃光放電管がある。図６はその閃光放電管の断面図である。図６において、閃光放電管１９は、キセノンガスを封入したガラスバルブ２０と、ビードガラス２３、２３を介してガラスバルブ２０の両端に封止される一対の封止金属体２１、２１と、ガラスバルブ２０の内側に位置し少なくとも一方の封止金属体２１に取り付けられる電極である焼結金属体２２と、ガラスバルブ２０の外表面に形成されるトリガー電極である導電性被膜２４とで構成されている。また、焼結金属体２２が取り付けられていない場合の他方の封止金属体は電極を兼用する。
【０００４】
上記従来の放電管において、封止金属体６、６及び２１、２１は、双方共に、ガラスバルブ内に位置する第１の金属体と、第１の金属体に接合され、ガラスバルブ外に突出する第２の金属体とで構成されている。第１の金属体は、ビードガラス及びガラスバルブの膨張係数と近似する膨張係数の金属であり、第２の金属体は、放電管の完成後に折り曲げたりすることのできる加工しやすい金属が使用される。
【０００５】
図３は、その冷陰極放電管１３の封止金属体６の拡大断面図を示し、図３において封止金属体６は、第１の金属体１０と第２の金属体１１とを接合した構成となっている。第１の金属体１０は、ガラスバルブ１４の膨張係数に近似した膨張係数を有した例えばタングステン金属である。第２の金属体１１は、放電管の完成後に折り曲げ加工したり、半田付け等ができるような金属材料である、例えばニッケル金属である。
【０００６】
また、第１の金属体１０は、ガラスバルブの封止部からガラスバルブ１４内に位置し、第２の金属体は、ガラスバルブ１４の端部から外部に突出した構成となる。そして、両金属体の接合は、一般的には抵抗溶接で行われ、１２はその接合部である。
【０００７】
また、図６に示した閃光放電管１９の封止金属体２１も同様の構成のものが多用されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３２５９１５号公報
【特許文献２】
特開２００２−４２７２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の放電管において、ガラスバルブの内外径は、これらが組み込まれる機器の小型化に伴って、益々細径化される傾向にあり、冷陰極放電管の場合には、内径が１．２ｍｍφ、閃光放電管の場合のそれは１．０ｍｍφのものまで実用化されており、それに封止される金属体は、直径が０．４ｍｍの極小のものが使用されている。
【００１０】
その封止金属体を構成する第１の金属体の場合には、ガラスバルブへの封止及びガラスバルブ内での放電発光の衝撃に耐え得る必要性から比較的高融点の例えばタングステンのような硬い金属が使用されるので、直径が小さくなっても問題がないが、前述した加工するのに適した材料が使用される第２の金属体は問題を有する。
【００１１】
即ち、第２の金属体としては、加工し易いという条件から、一般的にはニッケル等の金属が使用されることが多いが、このような金属の外径を極小にして第１の金属体に接合して使用すると、両金属体を抵抗溶接する際に、僅かな力が加わっただけで第２の金属体が、斜めに傾いたり、大きく折れ曲がってしまうことがある。
【００１２】
そして、封止金属体をガラスバルブへ封止する際に、第２の金属体の部分は治具により固定させているが、このとき第２の金属体が斜めに曲がっていたりすると、第１の金属体がガラスバルブに対して平行状態にならずに斜行した状態で封止されてしまうことがある。特に、最近のようにガラスバルブの内径が極小化され、封止金属体とガラスバルブとの間隙が僅かしかない放電管では、封止金属体がガラスバルブ内面に接触する危険性がある。まして、封止金属体の先端に電極１５、１５を取り付けたり（図５）、電極を構成する焼結金属体２２を取り付けたりすると（図６）、電極や焼結金属体がガラスバルブ内面に接触する危険性が更に大きくなる。
【００１３】
封止金属体、電極又は焼結金属体がガラスバルブ内面に接触すると、放電特性に悪影響を与えたり、放電時の衝撃がガラスバルブに直接加わってガラスバルブにクラックが入ったりして、ついには放電しなくなるといった事態も生じかねない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る封止金属体の矯正治具は、上記問題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の如く、封止金属体を長手横方向に嵌入し固定するための嵌入溝をそれぞれ設けた第１の治具及び第２の治具を有し、前記第１の治具又は前記第２の治具の何れか一方の前記嵌入溝に前記封止金属体を嵌入させて固定し、他方の治具により前記封止金属体を押圧することで当該封止金属体を直線状に矯正することを特徴とする。
【００１５】
かかる矯正治具を使用することによって、曲がった状態の封止金属体を直線状に矯正できるので、封止金属体の使用時に直線状が得られていないために起因する問題を除去できる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の封止金属体は、請求項１記載の矯正治具により矯正された封止金属体で、第１の金属体と、これに溶接される第２の金属体と、前記第１の金属体と前記第２の金属体とを溶接接合された接合部とからなる。  請求項１の矯正治具によって直線性の良い封止金属体を提供できる。
本発明の請求項３に記載の冷陰極放電管は、ガラスバルブと、このガラスバルブ内面に形成される蛍光被膜と、前記ガラスバルブの両端部に、第１金属体がガラスバルブ内に位置し第２金属体がガラスバルブ端より突出して封止される請求項２記載の封止金属体の一対と、前記ガラスバルブ内に位置した前記封止金属体の第１金属体の先端部に取付けられる電極と、前記ガラスバルブ内に封入される希ガスと、前記ガラスバルブ内に拡散封入される水銀とから構成されてなる。
【００１７】
直線性のよい封止金属体を使用することによって、ガラスバルブが細管化されても電極がガラスバルブに接触することがないので、放電特性に悪影響を及ぼすことのない冷陰極放電管を提供することができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の閃光放電管は、ガラスバルブと、このガラスバルブの両端部に、第１金属体がガラスバルブ内に位置し第２金属体がガラスバルブ端より突出して封止される請求項２記載の封止金属体の一対と、前記ガラスバルブ内で前記封止金属体の少なくとも一方に取付けられる金属体と、前記ガラスバルブ外表面に形成される導電性のトリガー電極と、前記ガラスバルブ内に封入される希ガスとから構成されてなる。
【００１９】
直線性のより封止金属体を使用するので、封止金属体がガラスバルブに接触したり、封止金属体の先端に取付けた金属体がガラスバルブに接触することがないので、ガラスバルブに放電時の衝撃が加わることもなく、ガラスバルブにクラックが入るといった危険性を皆無にすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の封止金属体の矯正治具、矯正した封止金属体及びこれを使用した放電管に係る一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る封止金属体を直線状に矯正するための治具の断面図である。図１において、矯正治具１は、第１の治具２及び第２の治具３で構成され、第１の治具には第１の嵌入溝４が、第２の治具には第２の嵌入溝５が、それぞれ設けられている。６は前述した図３に示す冷陰極放電管１３に使用される封止金属体である。
【００２２】
図２は第１の治具２の斜視図である。第１の治具２の第１の嵌入溝４は、封止金属体６の第１の金属体１０が嵌入する第１の金属体嵌入溝７と、第２の金属体１１が嵌入する第２の金属体嵌入溝８と、封止金属体６の接合部１２が嵌入する接合部嵌入溝９を有している。
【００２３】
第１及び第２の金属体嵌入溝７、８及び接合部嵌入溝９は、第１及び第２の金属体１０、１１及び接合部１２の各厚みの１／２と同程度又はやや浅めにしている。第２の治具３についても、第１の治具２と同様の構成で形成されている。
【００２４】
次に、矯正治具１を用いて封止金属体６を直線形状に矯正する方法について説明する。
【００２５】
先ず、第１の金属体１０と第２の金属体１１を接合した際に直線性が失われた封止金属体６を、図１に示すように、第１の治具２の第１の嵌入溝４に嵌入して固定する。そして、第２の治具３を矢印方向に移動させ、封止金属体６を第２の治具３の第２の嵌入溝５に嵌入させるようにして、第１の治具２と第２の治具３との間で封止金属体６を押圧する。すると、第１の金属体１０に対して斜行していた第２の金属体１１が第１及び第２の嵌入溝４、５で矯正され、封止金属体６は直線性を得られる。尚、これとは逆に、封止金属体６を第２の治具３の第２の嵌入溝５に嵌入させて固定し、第１の治具２を移動させて封止金属体６を押圧することにより矯正を行っても良い。
【００２６】
以上のような矯正方法で封止金属体の直線性がいかに改善されるかを確認するために、第１の金属体として外径が０．５ｍｍφで全長が３ｍｍのタングステン金属を使用し、第２の金属体として同径で全長が５ｍｍのニッケル金属を使用し、両者を抵抗溶接したものを５０本作成し、上記方法にて矯正を行った。その結果、表１に示すデータ結果を得て、直線性の改善を確認することができた。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
なお、直線性の確認方法は、図３の第１の金属体１０の端面から軸方向に２ｍｍ入り込んだ先端部Ａを固定治具（不図示）で保持し、この固定治具を図４に示すように矢印方向に回転させ、測定点Ｆにおける第２の金属体１１の端部Ｂ位置の最大値を測定することにより行った。
【００２９】
即ちＦ点の位置を測定することにより、第１の金属体１０及び第２の金属体１１の中心軸Ｃからの距離Ｄが測定できるので、第１の金属体１０及び第２の金属体の半径ｒをＤから引けば変位量Ｅが求められることになる。
【００３０】
かかる直線性が改善された封止金属体６、６を使用した冷陰極放電管１３は、ガラスバルブ１４に斜めに封止されることなく、ガラスバルブ１４と殆ど平行に封止され、したがって電極１５、１５がガラスバルブ内面に接触する危険性がない。
【００３１】
また、例えば、内径が１．２ｍｍφのガラスバルブ１４を使用し、封止金属体６、６として第１の金属体１０及び第２の金属体１１の夫々の金属体の外径が同等の０．５ｍｍφのものを使用した場合、第１の金属体１０に対する第２の金属体１１の最大変位値が表１より０．０８ｍｍであるので、ガラスバルブ１４に接触しないように電極１５、１５を取り付けると、ガラスバルブ１４の内面と第１の金属体１０との最小間隔は、０．３５ｍｍ（（１．２−０．５）／２）に近似した値となる。よって、筒状の電極１５、１５の外径をそれに近い値で形成することができ、放電面積を大きくすることができる。このことは、ガラスバルブを細径化した場合の放電面積を大きくしなければならないという要求に十分に応えることができる。
【００３２】
これに対し、矯正を行わない封止金属体の場合には、変位値の最大が０．３５ｍｍであるので（表１）、このままでは電極がガラスバルブ内面に接触する危険性が高く、電極の内外径を本発明のように大きくして形成することができない。従って、放電面積を大きくした電極を使用することができず、放電特性、特に点灯電圧に影響を及ぼすこととなる。
【００３３】
以上、本発明の封止金属体の矯正治具、矯正した封止金属体及びこれを使用した放電管の実施形態を、図５に示す冷陰極放電管で説明したが、封止金属体の直線性の問題に関しては図６に示す閃光放電管についても同じであり、本発明の封止金属体の矯正治具により矯正した封止金属体を使用することにより電極のガラスバルブへの接触がなくなるだけでなく、放電特性の向上も図れる。
【００３４】
また、上記実施形態では、封止金属体として、第１の金属体にはタングステン金属を、第２の金属体にはニッケル金属を使用したが、これらに限定されるものではなく、第１の金属体として、ガラスバルブの膨張係数に近似し放電管の放電に耐え得る金属である、例えばコバール、モリブデン等の金属の使用も可能であり、また第２の金属体として、加工のし易い金属である例えば銅、ジュメット等の金属の使用も可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の封止金属体の矯正治具により矯正した放電管の封止金属体は、直線性が極めて良好なものであるので、ガラスバルブに封止したときに電極がガラスバルブに接触する危険を回避することができる。
【００３６】
また、かかる封止金属体を使用した冷陰極放電管及び閃光放電管の封止金属体の先端に取り付けられる筒状の電極や焼結金属体の放電面積を極力大きくすることができるので、ガラスバルブが細径化されたとしても放電特性の優れた放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る封止金属体を矯正する治具の断面図
【図２】図１に係る矯正治具の斜視図
【図３】冷陰極放電管に使用される封止金属体の断面図
【図４】封止金属体の直線性の測定方法を説明するための平面図
【図５】冷陰極放電管の断面図
【図６】閃光放電管の断面図
【符号の説明】
１  矯正治具
２  第１の治具
３  第２の治具
４  第１の嵌入溝
５  第２の嵌入溝
６  封止金属体
７  第１の金属体嵌入溝
８  第２の金属体嵌入溝
９  接合部嵌入溝
１０  第１の金属体
１１  第２の金属体
１２  接合部
１３  冷陰極放電管
１４、２０  ガラスバルブ
１５  電極
１６、２３  ビードガラス
１７  蛍光被膜
１９  閃光放電管
２１  封止金属体
２２  焼結金属体
２４  導電性被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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